Статья: Разгон видеопамяти

Итого: для разгона оперативной памяти влияние используемой PCB является факультативным фактором. А вот упрощенный (многие бюджетные карты) или некачественный (R9800Pro 256Mb) дизайн печатной платы становится серьезным препятствием на пути к большим мегагерцам.

Содержимое SPD

Пожалуй, это самый простой пункт из семи. Как известно, в EEPROM-микросхеме SPD, устанавливаемой на модули памяти, зашиты все данные про модуль. Так вот, иногда содержимое SPD может не позволить снизить тайминги ниже определенного предела. Подобные предупреждения содержатся, например, на сайте OCZ Technology, производителя «оверклокерской» памяти.

К сожалению, с этим ничего сделать невозможно. Следует просто иметь в виду, что прошитая в SPD информация бывает ограничивающим фактором.

На видеокартах SPD отсутствует и его заменяет BIOS. В нем также указываются различные условия работы памяти. Поэтому иногда можно добиться большего результата в разгоне видеопамяти, перепрошив другой BIOS. Особенно это помогает владельцам карт на чипе R300 (Radeon 9500/9700), когда на едином дизайне PCB существуют карты с множеством вариантов чипов памяти (от Infineon 3.6ns до Samsung 2.8 ns). Смена BIOS на аналогичный от карты с другими чипами в некоторых случаях помогает раскрыть потенциал чипов, повысив предел разгоняемости. Это справедливо и для других видеокарт, R300 лишь самый яркий пример. Увы, отсутствует общий принцип, по которому можно определить, что смена BIOS поможет в разгоне. Можно лишь посоветовать начинать эксперименты, если вам кажется, что память на карте работает слабовато.

Итого: на некоторых модулях прошитая в SPD информация может ограничивать минимальные тайминги, но увы, это неисправимо. При плохом разгоне памяти видеокарты следует попробовать другие версии BIOS.

Контроллер памяти

На разгон модулей оперативной памяти также влияет связка «материнская плата + процессор», а точнее — используемый контроллер памяти.

В принципе, главным образом влияние оказывает наличие двухканального доступа к памяти. В таком режиме разгонный потенциал модулей резко падает. Именно поэтому самые счастливые сегодня люди в этом плане — обладатели Athlon 64 (не-FX). Они могут получить без потери производительности (А64 все равно имеет одноканальный контроллер) высочайшую частоту работы памяти. Скажем, почти непреодолимые на двухканальной платформе Intel DDR600 (а делать такие вещи в одноканальном режиме не очень то и хочется, падение производительности очень приличное), для AMDшников особых проблем при прямых руках не составляют.

Если сравнивать разные двухканальные чипсеты, то разница разгона памяти в таком режиме между, скажем, Canterwood и nForce 2 незначительна, если только не ограничивается разгоном самого nForce 2 (выше 250МГц по системной шине этот чипсет заставили работать считанные единицы).

Еще один момент, связанный, кажется, с особенностями контроллеров памяти. На двухканальных чипсетах, особенно под платформу Intel, лучшие результаты достигаются при установке модулей в первый и третий слоты DIMM, а не во второй и четвертый. В любом случае, желательно устанавливать модули всегда в самые ближние к процессору слоты, как того позволяет конструкция материнской платы.

Видеокарт данный фактор не касается в принципе.

Итого: при двухканальном доступе к памяти предел разгона оперативной памяти снижается, что конечно же компенсируется ростом производительности.

Охлаждение

Фактор, который пошел бы одним из первых, описывая я разгон процессоров или графических ядер, во влиянии на потенциал работы современной памяти играет очень второстепенную роль.

Дело в том, что память DDR слабо реагирует на изменение температуры. Если нет серьезного перегрева, то усиленным охлаждением можно достичь лишь весьма небольших улучшений в разгоне. Особенно это заметно на оперативной памяти, которая совершенно одинаково работает с радиаторами и без таковых. Разве что на частотах от DDR550 я бы рекомендовал устроить хоть какой-нибудь обдув модулей, просто ради душевного спокойствия.

Теперь что касается видеокарт. Пассивные радиаторы на чипах уже стали почти стандартом. А карты с памятью стандартов DDR-II и GDDR-II вообще не могут обходиться без радиаторов из-за высокого нагрева чипов.

Если вы практикуете вольтмоддинг, то крепление радиаторов на видеопамять будет вообще почти обязательным требованием. С другой стороны, никаких бОльших мер принимать необходимости нет — даже «великие гуру» не используют ничего, кроме радиаторов с дополнительным обдувом обычным вентилятором. Водяное охлаждение и даже более экстремальные методы не дают практически никакого прироста для памяти корпусировки BGA. Уточнение сделано специально: многие с ностальгией вспоминают времена GeForce 3, когда хорошее охлаждение TSOP-чипов (желательно с минусовыми температурами) давало отличный результат.

Итого: вопрос охлаждения для оперативной памяти не стоит. Стандартные теплорассеиватели + обдув вентилятором это максимум, который может пригодиться даже при экстремальном разгоне. С видеопамятью на современных картах ситуация аналогична, воздушное охлаждение прекрасно справляется с поставленной задачей.

Справочная информация

Соотношение времени доступа и штатной тактовой частоты чипов памяти выражается очень простой формулой: 1000 / (время доступа в нс) = Тактовая частота SDR, МГц. Для получения привычных DDR нужно полученный результат умножить на 2.

Пример: проверим тактовую частоту у 2.8 нс чипов. 1000 / 2.8 = 357.1МГц. То есть 715DDR.

Аналогичным образом считается обратная операция, определение необходимой памяти для достижения определенной частоты. Формула: 1000 / (тактовая частота SDR, МГц) = Время доступа, нс.

ример: высчитаем необходимую «нановость» для памяти стандарта DDR500. Для этого делим 1000 на соответствующую SDR-частоту (250МГц). 1000 / 250 = 4 (нс).

Производительность видеокарты определяется тактовыми частотами, на которых работают графический процессор (GPU) и видеопамять. В целом, более высокие тактовые частоты означают увеличенную пропускную способность данных, а это даёт лучшую производительность и более плавную частоту кадров. Если не вдаваться в подробности, то высокая частота кадров всегда лучше. Шестьдесят fps можно считать оптимальным уровнем. Однако всё это можно считать весьма субъективным мнением, поскольку чувствительность к движению в играх меняется от одного геймера к другому.

Уровень 60 fps обсуждают часто. Оспаривают его тем, что в кинотеатрах фильмы воспроизводятся с уровнем 24 fps, причём многие HD-видео кодируются с такой же частотой кадров - и все они кажутся на глаз вполне плавными. Но, в зависимости от жанра, некоторые 3D-игры могут требовать большей частоты кадров, чем другие. Например, стратегии реального времени, такие как Tom Clancy’s EndWar или серия Command and Conquer, обычно прекрасно смотрятся и с уровнем 20 fps. Но шутеры от первого лица, такие как Far Cry 2 или Call of Duty - совершенно другое дело. Если ваш персонаж двигается вбок и одновременно поворачивается, то 25 fps могут показаться недостаточными, при такой частоте кадров появляются рывки и подтормаживания, часто приводящие к фатальным последствиям в подобных динамичных играх.

В зависимости от чувствительности глаз многие геймеры замечают разницу между 25, 35 и 60 fps в самых динамичных сюжетах той или иной игры. Энтузиасты обычно нацеливаются на средний уровень 60 fps, и тому есть причины. Подобная частота кадров является своего рода перестраховкой. Если действия в игре примут очень быстрый характер, а видеокарте придётся справляться с более высокой нагрузкой, то частота кадров может упасть ниже приемлемой отметки. Если же карта способна выдержать более высокую среднюю частоту кадров, то есть все шансы того, что частота кадров в критические моменты не упадёт так низко, как у слабой модели.

Частоту кадров, которую видеокарта может выдать в игре, не следует путать с частотой обновления экрана (refresh rate) у монитора. Если в игре происходит синхронизация с вертикальной развёрткой (v-sync), то частота кадров будет не выше частоты обновления экрана у монитора. У плоскопанельных мониторов частота обновления экран обычно составляет 60 Гц, то есть частота кадров будет ограничиваться 60 fps, однако в "тяжёлых" сценах частота кадров может принудительно снижаться до 30 или даже 15 fps (делители от 60 Гц у монитора). Отключение v-sync позволяет видеокарте выдавать и другие значения частоты кадров, такие как 23 или 37 fps.

Впрочем, поскольку частота кадров рендеринга 3D-сцены больше не синхронизируется с монитором, то может появиться так называемый разрыв строк. Если вы когда-нибудь наблюдали прохождение камеры по сцене в HD-видео 24 fps на дисплее с частотой обновления 60 Гц, то вы знаете, что мы имеем в виду. Опытные пользователи могут разогнать свои видеокарты, чтобы улучшить производительность, особенно в высоких разрешениях, что позволит избежать некоторых артефактов из-за недостаточной мощности видеокарты.

Увеличение графической производительности путём разгона

Чтобы разогнать видеокарту могут потребоваться хорошие утилиты разгона, правильный графический драйвер и достаточно мощный CPU, который бы мог раскрыть потенциал большей графической производительности. В низких разрешениях с пониженными настройками графического качества мощная видеокарта будет практически всегда сдерживаться производительностью центрального процессора. Поэтому если у вас работает старый или медленный CPU, то разгон видеокарты может и не особо помочь. К счастью, всё это можно решить одновременным разгоном CPU, который, кроме всего прочего, даст большую производительность для искусственного интеллекта в игре и физики.

У CPU, как правило, тоже есть приличный потенциал разгона. Например, обычный Core i7-920 с тактовой частотой 2,67 ГГц часто можно разогнать до 3,8 ГГц или даже выше, что соответствует увеличению частоты на все 42 процента. Однако у видеокарт всё уже не так хорошо. Например, у ATI Radeon HD 4870 разгон GPU со штатной частоты 750 МГц до 820 МГц является приличным достижением, но в процентном отношении мы получаем всего 10%.

Чтобы разогнанный CPU работал стабильно, первое, что нужно сделать - увеличить напряжение ядра в BIOS материнской платы. С другой стороны, к модификации BIOS видеокарты нужно подходить с предельной осторожностью. Причина проста: нагрев. Вы можете увеличивать частоту центрального процессора и напряжение в относительно безопасном ритме, если установите мощный кулер на CPU, но с видеокартой это сделать намного сложнее. Эталонные кулеры для видеокарт обычно разработаны так, чтобы сохранять температуру GPU ниже определённого порогового уровня. В зависимости от конкретной модели, порог может устанавливаться от 80 до 105 градусов Цельсия. Конечно, единственным способом бороться с дополнительным теплом, выделяемым из-за разгона, является увеличение скорости работы вентилятора, в результате чего карта начинает работать громче.

Будет ли такой подход работать, зависит от кулера и системы управления скоростью вентилятора. В принципе, можно заменить штатный кулер видеокарты на более производительную модель сторонних производителей. С другой стороны, двухслотовые эталонные кулеры, которые используются у продуктов большинства компаний, сегодня работают весьма прилично. Что же касается изменения профиля управления скоростью вентилятора, то всё зависит от производителя видеокарты и конкретной модели - всё это влияет на то, сможете ли вы менять профиль через драйвер, утилиту производителя или BIOS видеокарты.

Для нашего руководства мы взяли две модели из линейки MSI, отличающиеся от эталонных. Обе модели содержат улучшенные системы охлаждения и очень хорошие профили охлаждения, реагирующие на повышение тактовых частот. Мы хотели определить, есть ли какие-либо различия между моделями ATI и nVidia, поэтому выбрали по одному представителю из каждого лагеря, а именно Radeon HD 4870 (MSI R4870-MD1G) и GeForce GTX 260 (MSI N260GTX Lightning, с 216 SP). Затем мы использовали драйверы со встроенными возможностями разгона, а также и сторонние утилиты для увеличения тактовых частот.

Мощные системы охлаждения

В своё время ATI Radeon HD 2900 XT была довольно быстрой видеокартой. Однако она и работала весьма шумно. ATI решила выбрать другой подход с моделью Radeon HD 4870, вентилятор которой вращается очень медленно в 2D-режиме, в результате чего карта работает намного тише.

Недостатком стало то, что GPU в режиме бездействия мог нагреваться до уровня 80 градусов Цельсия, подогревая и другие компоненты внутри корпуса. Хотя дизайн эталонной системы охлаждения ATI предусматривает воздуховод для выброса горячего воздуха за пределы корпуса, низкая скорость вращения вентилятора была на самом деле недостаточна, чтобы воздушный поток справился с этой работой. В результате повышалась температура внутри корпуса ПК, что приводили к нагреву CPU, жёсткого диска, памяти и других компонентов, особенно если использовался тесный корпус с плохой вентиляцией. Конфигурация CrossFire с двумя картами, расположенными одна над другой, практически невозможна без дополнительного обдува видеокарт сбоку, поскольку они находятся настолько близко друг к другу, что им буквально "нечем дышать".

Появились также слухи о том, что компоненты материнской платы, расположенные близко к источникам тепла, тоже могут пострадать из-за повышения риска отказа. Поскольку эталонные системы охлаждения отличаются очень проработанным дизайном, связанным, в частности, с системой тепловых трубок, и очень эффективно используют занимаемое пространство, вариантов на самом деле немного. MSI решила увеличить частоту штатного вентилятора даже в режиме 2D. Если же у вас видеокарта другого производителя, то обычно приходится либо смириться с высокой температурой, либо изменять профиль управления вентилятором в BIOS видеокарты - на свой страх и риск, конечно.

И хотя система охлаждения MSI лучше справляется с отводом тепла, особенно под полной нагрузкой, профили вентиляторов видеокарты MSI приводят к серьёзному уровню шума. У видеокарты Radeon HD 4870 X2 с двумя GPU используются схожие профили вентиляторов, работающие по тому же принципу: более высокая скорость вращения для лучшего охлаждения реализуется за счёт повышения уровня шума. Однако у данной видеокарты были некоторые проблемы со стабильностью. В зависимости от производителя и версии драйвера, видеокарта Radeon HD 4870 X2 могла привести к краху или "зависанию" системы, когда графические чипы достигали температуры от 85 до 96 градусов Цельсия. Palit попробовала решить эту проблему, оснастив свою Revolution 700 массивным кулером, из-за которого видеокарта занимала целых три слота расширения. С другой стороны, два 80-мм вентилятора системы охлаждения обеспечивали как высокую эффективность охлаждения, так и приемлемый уровень шума.

У повышения скорости вращения вентилятора есть побочный эффект - они позволяют достичь более высоких тактовых частот, именно это позволяет MSI называть модифицированные версии видеокарт “OC Edition”. Конечно, другие компании тоже предлагают разогнанные модели с улучшенными системами охлаждения. Действительно, модели с заводским разгоном часто используются в целях маркетинга, привлекая покупателей тем, что они дают более высокое качество в дополнение к более высокой производительности, оправдывая повышенную цену. Gainward, например, предлагает версии “Golden Sample” у некоторых видеокарт, а Asus улучшает производительность стандартных моделей с помощью Smart Doctor. PowerColor оснащает свои видеокарты на GPU ATI улучшенными системами охлаждения, после чего повышает тактовые частоты, отмечая такие модели как "PCS". Zotac пошла другим путём, изменяя частоты при сохранении эталонных систем охлаждения, называя такие модели "AMP-Edition". EVGA называет такие версии Superclocked” и специализируется на видеокартах с двумя GPU и водяным охлаждением, также увеличивая тактовые частоты. Видеокарты Sapphire используют собственные системы охлаждения под названием Vapor-X, а HIS использует дизайн Arctic Cooling для своих видеокарт линейки IceQ на GPU ATI тоже с увеличенными частотами.

На эффективность охлаждения видеокарты влияют несколько факторов. Воздуховод, который направляет горячий воздух кулера и выбрасывает его наружу корпуса, определённо можно отнести в плюсы, и большинство двухслотовых систем охлаждения как раз и построены на таком дизайне. Системы охлаждения сторонних производителей, с другой стороны, как правило оставляют горячий воздух в пределах корпуса ПК. Самое важное их преимущество - они предоставляют большую площадь теплоотдачи у радиатора и, как правило, используют тепловые трубки, в результате обеспечивая оптимальную эффективность охлаждения GPU (особенно если в корпусе достаточно хорошая продуваемость). Основной недостаток таких решений - горячий воздух, выбрасываемый ими обратно в корпус, нагревает другие компоненты, снижая эффективность их охлаждения. Даже если радиатор оснащён двумя 80-мм вентиляторами, они начинают вращаться ощутимо громко, если им не хватает свежего холодного воздуха.

Видеокарты MSI демонстрируют как раз преимущества и недостатки подобных изменённых решений охлаждения. Модель ATI на основе графического процессора Radeon HD 4870 (MSI R4870-MD1G) работает намного холоднее, чем эталонный дизайн, и тише, чем версии с изменённым профилем управления вентилятора MSI (MSI R4870-T2D512). Радиатор использует две крупные тепловые трубки для передачи тепла на множество рёбер охлаждения, а 85-мм вентилятор практически бесшумен в 2D-режиме. Основным недостатком будет то, что радиатор не охлаждает чипы памяти видеокарты и не выбрасывает горячий воздух за пределы корпуса, поднимая температуру внутри.

Модель nVidia на GPU GeForce GTX 260 не даёт каких-либо улучшений, когда видеокарта работает на штатных настройках. Однако после разгона система охлаждения с двумя вентиляторами начинает показывать свой потенциал. Если штатный кулер в определённый момент упирается в свои пределы, то система охлаждения Superpipe ещё может предоставить некоторый потенциал. Кроме того, тепло распределяется по пяти крупным тепловым трубкам. Этот дизайн уже хорошо показал себя на GTX 285, так что GTX 260 Lightning немало от него выигрывает. Охлаждаются даже и модули памяти.